Gambar 2.7. Susunan pin mikrokontroler ATMega8535 Berikut ini adalah tabel penjelasan mengenai pin yang terdapat pada mikrokontroler ATMega8535:

Transkripsi

1 11 9. RAM Internal 128 X 8 bit, 10. Memiliki 32 jalur I/O yang dapat diprogram, 11. Satu pencacah 8 bit dengan separate prescaler, 12. Satu pencacah16 bit dengan separate prescaler, 13. Sumber interupsi (interrupt source) eksternal dan internal, 14. Kanal pengirim-penerima tak serempak universal (UART- Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) yang dapat diprogram, Konfigurasi Pin ATMega8535 Mikrokontroler AVR ATmega memiliki 40 pin dengan 32 pin diantaranya digunakan sebagai port paralel. Satu port paralel terdiri dari 8 pin, sehingga jumlah port pada mikrokontroler adalah 4 port, yaitu port A, port B, port C dan port D. Sebagai contoh adalah port A memiliki pin antara port A.0 sampai dengan port A.7, demikian selanjutnya untuk port B, port C, port D. Diagram pin mikrokontroler dapat dilihat pada gambar berikut: [1] Gambar 2.7. Susunan pin mikrokontroler ATMega8535 Berikut ini adalah tabel penjelasan mengenai pin yang terdapat pada mikrokontroler ATMega8535:

2 12 Vcc GND RESET Tabel 2.1 Penjelasan mengenai pin mikrokontroler ATMega8535 Tegangan suplai (5 volt) Ground Input reset level rendah, pada pin ini selama lebih dari panjang pulsa minimum akan menghasilkan reset walaupun clock sedang berjalan. RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka sistem akan di-reset XTAL 1 Input penguat osilator inverting dan input pada rangkaian operasi clock internal XTAL 2 Output dari penguat osilator inverting Avcc Aref AGND Pin tegangan suplai untuk port A dan ADC. Pin ini harus dihubungkan ke Vcc walaupun ADC tidak digunakan, maka pin ini harus dihubungkan ke Vcc melalui low pass filter pin referensi tegangan analog untuk ADC pin untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki analog ground yang terpisah Berikut ini adalah penjelasan dari pin mikrokontroler ATMega8535 menurut port-nya masing-masing: 1. Port A Pin 33 sampai dengan pin 40 merupakan pin dari port A. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port A dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin pada port A juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel:

3 13 Tabel 2.2 Penjelasan pin pada port A Pin Keterangan PA.7 ADC7 (ADC Input Channel 7) PA.6 ADC6 (ADC Input Channel 6) PA.5 ADC7 (ADC Input Channel 5) PA.5 ADC4 (ADC Input Channel 4) PA.3 ADC3 (ADC Input Channel 3) PA.2 ADC2 (ADC Input Channel 2) PA.1 ADC1 (ADC Input Channel 1) PA.0 ADC0 (ADC Input Channel 0) 2. Port B Pin 1 sampai dengan pin 8 merupakan pin dari port B. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port B dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port B juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel: Pin PB.7 PB.6 PB.5 PB.4 PB.3 PB.2 PB.1 PB.0 Keterangan Tabel 2.3 Penjelasan pin pada port B SCK (SPI Bus Serial Clock) MISO (SPI Bus Master Input/Slave Output) MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input) SS (SPI Slave Select Input) AIN1 (Analog Comparator Negative Input)OCC (Timer/Counter0 Output Compare Match Output) AIN0 (Analog Comparator Positive Input)INT2 (External Interrupt2 Input) T1 (Timer/Counter1 External Counter Input) T0 (Timer/Counter0 External Counter Input)XCK (JSART External Clock Input/Output)

4 14 3. Port C Pin 22 sampai dengan pin 29 merupakan pin dari port C. Port C sendiri merupakan port input atau output. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port C dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut: Pin Tabel 2.4 Penjelasan pin pada port C Keterangan PC.7 TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2) PC.6 TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1) PC.1 PC.0 SDA (Two-Wire Serial Bus Data Input/Output Line) SCL (Two-Wire Serial Bus Clock Line) 4. Port D Pin 14 sampai dengan pin 20 merupakan pin dari port D. Merupakan 8 bit directional port I/O. Setiap pin-nya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer port D dapat memberi arus 20 ma dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus di-setting terlebih dahulu sebelum port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang disesuaikan sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, pin-pin port D juga memiliki fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam tabel berikut:

5 15 Tabel 2.5 Penjelasan pin pada port D Pin PD.0 PD.1 PD.2 PD.3 PD.4 PD.5 PD.6 PD.7 Keterangan RDX (UART input line) TDX (UART output line) INT0 (external interrupt 0 input) INT1 (external interrupt 1 input) OC1B (Timer/Counter1 output compareb match output) OC1A (Timer/Counter1 output comparea match output) ICP (Timer/Counter1 input capture pin) OC2 (Timer/Counter2 output compare match output) 2.5. Code Vision AVR Code vision AVR merupakan salah satu program bahasa C yang berbasis Windows, keuntungan menggunakan code vision AVR lebih besar dibandingkan menggunakan program yang lain yang under DOS. Code vision AVR dalam pemrogramannya menggunakan bahasa C maupun bahasa C++. Namun dalam pembuatan skripsi ini, penulis menggunakan bahasa C dikarenakan bahasa C sangat compatibel dengan mikrokontroller AVR terutama mikrokontroller ATMega Bahasa C adalah bahasa pemrograman yang dapat dikatakan berada di antara bahasa tingkat rendah dan tingkat tinggi. Bahasa tingkat rendah artinya bahasa yang berorientasi pada mesin dan tingkat tinggi berorientasi pada manusia. Bahasa tingkat rendah, misalnya bahasa assembler, bahasa ini ditulis dengan sandi yang dimengerti oleh mesin saja, oleh karena itu hanya digunakan bagi yang memprogram mikroprosesor. Bahasa tingkat rendah merupakan bahasa yang membutuhkan kecermatan yang teliti bagi pemrogram karena perintahnya harus rinci, ditambah lagi masing-masing pabrik mempunyai sandi perintah sendiri. Bahasa tingkat tinggi relatif mudah digunakan, karena ditulis dengan bahasa manusia sehingga mudah dimengerti dan tidak

6 16 tergantung mesinnya. Bahasa tingkat tinggi biasanya digunakan pada komputer. [3], [5], [8] 2.6. LCD LMMB162A Gambar 2.8. Bentuk Fisik LCD LMB162A LCD (Liquid Crystal Display) M1632 merupakan perangkat display yang paling umum dipasangkan ke mikrokontroler, dengan tampilan (2 baris x 16 kolom) dengan konsumsi daya rendah. LCD merupakan komponen yang dapat menampilkan suatu nilai hasil sensor, menampilkan teks, atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. Code Vision AVR telah menyediakan fungsi pustaka yang khusus menangani akses modul LCD yaitu lcd.h. (Widodo Budiharto. 2007) Gambar 2.9. Konfigurasi Pin LCD 16 Karakter x 2 Baris Untuk keperluan antar muka suatu komponen elektronika dengan mikrokontroler perlu diketahui fungsi dari setiap pin yang ada pada komponen tersebut. Adapun konfigurasi pin LCD sebagai berikut: a. Pin 1 (VCC) : Pin ini dihubungkan dengan tegangan +5 volt yang merupakan tegangan untuk

7 17 sumber daya. b. Pin 2 (GND) : Pin ini dihubungkan dengan tegangan 0 volt (Ground). c. Pin 3 (VEE/VLCD) : Tegangan pengatur kontras LCD. Kontras mencapai nilai maksimum pada saat kondisi pin ini pada tegangan 0 volt. d. Pin 4 (RS) : Register Select, pin pemilih register yang akan diakses. Untuk akses ke Register Data, logika dari pin ini adalah 1 dan untuk akses ke Register Perintah, logika dari pin ini adalah 0. e. Pin 5 (R/W) : Logika 1 pada pin ini menunjukan bahwa LCD sedang pada mode pembacaan dan logika 0 menunjukan bahwa LCD sedang pada mode penulisan. Untuk aplikasi yang ke ground. f. Pin 6 (E) : Enable Clock LCD, pin mengaktifkan clock LCD. Logika 1 pada pin ini diberikan pada saat penulisan atau pembacaan data. g. Pin 7 14 (D0 D7) : Data bus, kedelapan pin LCD ini adalah bagian dimana aliran data sebanyak 4 bit ataupun 8 bit mengalir saat proses penulisan maupun pembacaan data. h. Pin 15 (Anoda) : Berfungsi untuk tegangan positif dari backlight LCD sekitar 4,5 volt (hanya terdapat untuk LCD yang memiliki backlight). i. Pin 16 (Katoda) : Tegangan negatif backlight LCD sebesar 0 volt (hanya terdapat pada LCD yang memiliki backlight).

8 LED (Light Emitting Diode) LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya. Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube. Gambar Bentuk fisik dan simbol LED Cara Kerja LED (Light Emitting Diode) Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

9 19 LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P- Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).led atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya. Cara Mengetahui Polaritas LED Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat. Gambar Cara melihat polaritas LED

10 20 Warna-warna LED (Light Emitting Diode) Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED : Tabel 2.6. Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED Bahan Semikonduktor Wavelength Warna Gallium Arsenide (GaAs) nm Infra Merah Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) nm Merah Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP) Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N) nm nm Jingga Kuning Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP) nm Hijau Silicon Carbide (SiC) Gallium Indium Nitride (GaInN) nm 450nm Biru Putih Tegangan Maju (Forward Bias) LED Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda V F

11 21 Tabel 2.7. Tegangan maju untuk masig masing warna LED Warna Tegangan Maju Infra Merah 1,2 V Merah 1,8 V Jingga 2,0 V Kuning 2,2 V Hijau 3,5 V Biru 3,6 V Putih 4,0 V Kegunaan LED dalam Kehidupan sehari-hari Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari. 1. Lampu Penerangan Rumah 2. Lampu Penerangan Jalan 3. Papan Iklan (Advertising) 4. Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor) 5. Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior 6. Lampu Indikator 7. Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)